Нам нравится думать, что человеческий мозг особенный и высокоорганизованный орган, но даже самый маленький мозг иногда обнаруживает удивительное сходство с нашим собственным, пишет автор. Ученые провели эксперимент на рыжих муравьях, и результат этих исследований перевернул представление о возможностях насекомых.
17.05.2020
Тарик Кабиль (طارق قابيل)
Исследователи провели классический эксперимент на древесных муравьях, которые используют визуальную навигацию для ориентации в пространстве. Они обнаружили, что правая антенна насекомого отвечает за кратковременную память, а левая — за долговременную память.
В среду, 6 мая, ученые опубликовали исследование в британском журнале «Труды Королевского общества: биологические науки», в котором говорится, что муравьи хранят долговременные и кратковременные воспоминания в разных участках головного мозга. Это указывает на то, что латерализация памяти могла эволюционировать.
Рыжие лесные муравьи — это представители семейства муравьи, чья длина тела составляет примерно шесть миллиметров. Они предпочитают строить муравейники у основания хвойных деревьев. Кстати говоря, огромные муравейники могут содержать более трехсот тысяч муравьев.
Муравьиное гнездо состоит из многочисленных подземных лабиринтов, комнат и туннелей. Рыжие лесные муравьи питаются семенами и беспозвоночными животными. Они обитают на всей европейской территории.
Нам нравится думать, что человеческий мозг особенный и высокоорганизованный орган, но даже самый маленький мозг иногда обнаруживает удивительное сходство с нашим собственным.
Новое исследование показывает, что рыжие муравьи хранят кратковременные и долговременные воспоминания в разных участках своего головного мозга. Более того, когда они хранят визуальные воспоминания в своем мозге, то нарушают правила симметрии.
Похоже, что одна сторона мозга хранит кратковременные воспоминания, а другая — долговременные воспоминания. Данное явление известно как нервная латерализация, и, похоже, что она тесно связана с формированием воспоминаний у животных.
Первая демонстрация
Зрительная память — это особый характер памяти, связанный с органами зрения, ментальной памятью, сохранением и воспроизведением зрительных образов.
Например, правое полушарие человеческого мозга в основном отвечает за пространственную память и музыкальное восприятие, а левое полушарие напрямую связано с речью. Оба полушария головного мозга связаны друг с другом. Возможно, то же самое относится к лесным муравьям.
«Насколько нам известно, это первая демонстрация латерализованного формирования зрительной памяти у насекомого. Данное открытие будет иметь большое значение для понимания формирования зрительных воспоминаний у насекомых и эволюции латерализации», — пишут авторы исследования.
Сахарное вознаграждение
В экспериментах с рыжими лесными муравьями изучалась латерализация зрительной памяти. Для начала исследователи выбрали синий предмет. Далее они позволили муравьям прикоснуться антеннами к капле воды с растворенной в ней сахарозой перед тем, как выпить ее. После они обучили муравьев реагировать на визуальный сигнал, а затем проверяли связь через 10 минут, час и день.
Муравьи, которые не стареют
Исследование проходило по типу знаменитого эксперимента «собаки Павлова». Напомним, что собака пускала слюни всякий раз, когда ученый звонил в колокол, но еды при этом животное не получало. Если муравьи открывали челюсти при виде синего объекта, это считалось признаком жажды.
В итоге, когда муравьи трогали сладкую каплю сначала правой антенной, то помнили связь между синим предметом и пищей недолго: они могли воспроизвести ее через десять минут, что соответствует кратковременной памяти.
Насекомые, которым пищу сначала давали потрогать левой антенной, во время эксперимента не реагировали раскрытием челюстей на синий предмет ни через 10 минут, ни даже через час, но демонстрировали нужную реакцию через сутки.
«Мы показываем, что краткого контакта левой или правой антенны со сладким вознаграждением достаточно для формирования латерализованной памяти, даже если муравьи видят визуальный сигнал на протяжении всего обучения и тестирования», — сообщили исследователи.
Функции мозга
Долгое время ученые полагали, что человек — единственное существо на планете с двумя разными полушариями головного мозга, каждое из которых отвечает за разные функции и поведение.
Теперь, конечно, мы знаем намного больше. Латеральность головного мозга широко распространена среди позвоночных, и, вероятно, появилась на первых этапах эволюции. Кстати говоря, она может быть также и у беспозвоночных.
Ученые мало, что знают о различных видах насекомых, поэтому трудно сказать, получили ли муравьи и пчелы латеральность головного мозга благодаря эволюции, и присутствует ли она у других видов насекомых.
НС биологического типа у муравьёв.
Комментарии
Мутновато объяснение, даже больше как-то идеологизированно.
Так не показано, что другая сторона хранит хоть какие-то воспоминания.
То есть жажда. Муравей бежал и пить не хотел, а при виде синего объекта появилась мысль "а не выпить ли мне?" Причинно-следственные связи?
сильно царапнуло, так даже в школе не учат. Выделение слюны.
Многое из этого было описано в 19 веке в России, где как минимум двое глубоко занимались именно муравьями. Что-то использовал Гудини для тренировки насекомых. В частности химическое программирование известное у индейцев Америки с древности - добыча золота мелкого.
кто именно, не подскажите? Я вот пытался искать работы, но то ли фамилии не знаю, то ли журналы не те....
А ещё они зараза учатся.
Один раз наблюдал за наивной колонией (тех, кто не разу не выходил из пробирки) мессор страктор.
Первый мертвый комар, который они нашли, получив выход на арену не произвел на них никакого впечатления. Не был распознан как еда. И лишь когда разведчики с 2 попытки распознали в нем что-то интересное и показали королеве, начали жрать.
А ещё я насыпал им пустынного песка для террариумов. В отличие от нормального песка, он слипался в рыхлые крошки, напоминающие хлеб. Муравьи и приняли его за хлеб - с которым были знакомы, начали таскать в пробирку, пытались размочить - как семена, что едят. И лишь когда на следующий день, когда до них дошло что это не съедобно - потащили обратно.
по видимому у муравьев существует определенный баланс с врожденными навыками и приобретенными, для каждого вида свой. и чем более социально-развитый вид, тем больше там доля навыков приобретенных.
Возможно, нервная система отдельных муравьев объединяется каким-то образом в единый мозг колонии, который обладает возможностями сопоставимыми, а, может быть, и большими, чем возможности мозга высших млекопитающих. С точки зрения выживания так даже лучше - если с гибелью человека гибнет целая единица мозга, то с гибелью сотен и тысяч муравьев ничего не меняется - их место занимают собратья.
Вы разве не наблюдали как при встрече они касаются усиками, очень похоже, что идёт обмен информацией а у пчёл это танцы, у человека голосовые связки. Мозга нет только у медуз а у слона 5 кг.
Наблюдал. Но были исследования, показавшие, что они могут общаться на расстоянии, не имея контактов. Даже препятствовали их химическим связям, но они продолжали посылать сигналы.
не верю, если честно. ничего подобного не наблюдал.
Муравьи и считать умеют.
Значит, пасеку кто-то из ученых, все-таки, держит? :о)
противоречит идеи пластичного мозга. Разбиение на зоны происходит в силу эффективности такого подхода, но при повреждении одного участка мозга его функции могут забрать другие.
Это примерно как утвержать "разбиение оперативной памяти ПК на зоны программ". Или разбиение жесткого диска на файлы. Как жесткий диск, так и оперативная память может содержать данные в любом порядке, так и мозг может содержать зоны в любом порядке.
Почему зоны у разных людей более-менее схожи? Причина такая же, как и у механического жесткого диска ПК -- разные участки имеют разную скорость. Например, наибольшую скорость имеет внешний край диска, т.е. начало адресного пространства, куда размещаются загрузчик ОС. У твердотельного жесткого диска несколько иной принцип работы, который не рассматриваю здесь.
От статьи веет примерно такая аналогия:
- Ученые решили сравнить гусеницу трактора с человеческой ногой. Эксперимент проводился на предмет может ли и то, и другие сдвигуть объект с места. И нога, и гусеница вполне успешно сдвигали человека и трактор с места. Значит, нога и гусеница являются похожими способами движения, что позволит в будущем использовать данное исследование при изучении различных болезней ног и повреждений гусениц. Данная статья была опубликована в престижном великоукрском научном журнале.
не противоречит. повреждений же нет - поэтому и пластичность не проявляется.
Проявляется для живых организмов, когда размеры зоны растут в зависимости от частоты использования, а сама зона перемещается ближе к "источнику" или подразделается на несколько отдельных зон при необходимости специализации.
Рост зоны -- 3 способа: перемещение границ дальше, создание складок для увеличения поверхности, уплотнение нейронных связей. Перемещение границ возможно при наличии рядом редкоиспользуемой зоны.
Перемещение -- обычно на уровне отдельных микроколонок мозга, когда две одинаковые по функционалу микроколонки стараются находиться рядом.
Подразделение на несколько зон -- когда возможностей "монозоны" недостаточно. Пример -- зона слуха у музыкантов, навигационная зона у таксистов и т.д. Отдельно про навигационную зону -- речь идет о гиппокампе. Нагивационная зона ответственна за создание пространственных меток, позволяя всей информации привязываться к различным, но определенным местам. Это необходимое свойство для выживания, т.к. позволяет вспомнить всю информацию, которая привязана к текущему местоположению и забыть всю информацию, которая привязана к другим местам. Подобное свойство демонстрируется по мат.модели мозга по Редозубову.
https://www.youtube.com/watch?v=3zRNxQKSmaY
муравейник , считаю лучшая организация общества ...в дальнейшем все там будем..эффективность такого сообщества 100%...
Кто помнит статью биологов "Гибель муравейника"? Муха ламизуха имитирует общение антеннами, вырабатывает "наркоту", подсаживает на неё муравьёв, муравейник диеградирует. В той статье явная аналогия с человеческим обществом. Да, но дельфины, давно говорят - умницы. Вспомните фильмы времён СССР. Да, что говорить, безумных животных нет. Ведь иначе им не выжить.
У нас на краю города в перелеске живут красные муравьи. Муравейники здоровенные! И там же бухают, жгут костры, выгуливают собак, жгут траву. Была мысль огородить муравейники, но передумал: боюсь привлечь внимание. В нашем сказочном детстве детский сад был в бору. Там и красные и чёрные лесные муравьи. Воспоминания... Сказочные существа - муравьи! Интересная тема, спасибо!